JPH0152418B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、同一分子中に末端カルボン酸基と末
端アミン基を有する水溶性または水分散性ポリア
ミド類の塩類を含有する水性金属加工液組成物に
関する。 水性および非水性の金属加工液組成物はその意
図する使用に対して特別の性質および性能特性の
組を有するようにしばしば製造される。金属加工
液組成物は、きりもみ加工、ねじ立て、引抜、丸
削り、フライス削り、ブローチ削り、研削、曲
げ、圧延などの金属加工作業において使用され
る。金属加工液の全体およびその種々の成分とし
ての安定性および潤滑特性は、その性能および実
用性において主要な役割を演ずる。貯蔵および使
用の間の金属加工液およびその成分の高い安定性
ならびに高い潤滑性は、金属加工液を使用すると
きの重要なかつ望ましい特性である。 最近、水性金属加工液は、安全性、環境、廃
棄、燃焼、性能および経済的利点が非水金属加工
液よりもすぐれるため、重要性を獲得した。これ
らの利点は、金属の加工作業において、安全およ
び環境の考慮に最近大きい重点が置かれることか
らみて、とくに意味をもつ。非水性金属加工液よ
りも水性金属加工液が経済的にすぐれていること
は、供給の問題および非水性金属加工液の価格の
増大からみて、重要となつた。 しかしながら、水性金属加工液のこれらの利点
から最大の利益を導びき出すためには、このよう
な金属加工液は、貯蔵および使用の間高い安定性
を示すと同時に高度の潤滑を提供すべきである。
こうして、水性金属加工液は、混合物からの１ま
たは２以上の成分の分離および金属加工液の成分
の望ましくない破壊（例、分解）、ことに金属加
工液の潤滑成分の望ましくない分解に対して高い
抵抗性をもつべきである。水性金属加工液の成分
（ことに潤滑成分）の分離および望ましくない分
解は、金属加工液の有効性および使用寿命を減少
し、こうして、１）金属加工装置（例、切削工
具、ロールなど）の金属成分の過度の摩耗および
２）表面仕上げに劣りかつ寸法が不正確な金属加
工品のような望ましくない影響を生ずる。多くの
水性金属加工液がこの分野において提案されてき
ており、使用されているが、それらの液は効果的
な利用を制限するかあるいは排除する傾向のあ
る、安定性および／または潤滑の問題を示した。
したがつて、水性金属加工液は、この分野におい
て絶えず探求されてきている。 したがつて、本発明の１つの目的は、先行技術
の金属加工液の欠点を克服し、そして安定な潤滑
水性金属加工液を提供することである。 本発明のほかの目的は、新規なポリアミド潤滑
剤を含有する安定な潤滑水性金属加工液を提供す
ることである。 上の目的および他の目的は、以下の開示および
特許請求の範囲から明らかなように、 (a) 水；および (b) (i) ポリオキシアルキレンジアミンから誘導
され、同一分子中に１個の末端カルボン酸基
と第２級炭素原子に結合された１個の末端ア
ミン基とを有し、かつ重合度が２〜10である
水溶性もしくは水分散性のポリアミド誘導体
の水溶性または水分散性塩、および (ii) ポリオキシアルキレンジアミンから誘導さ
れ、同一分子中に１個の末端カルボン酸基と
第２級炭素原子に結合された１個の末端アミ
ン基とを有し、かつ重合度が２〜10である水
不溶性のポリアミド誘導体の水溶性または水
分散性塩から成る群より選ばれた潤滑剤化合
物を含む水性金属加工液組成物によつて達成
できることが見いだされた。 前記ポリオキシアルキレンジアミンのポリアミ
ド誘導体は、式(1)： （式中、ＲはC₂〜C₁₂アルキレン、C₂〜C₁₀アルケ
ニレン、フエニレン、C₄〜C₆環式脂肪族、フエ
ニル置換C₂〜C₁₀アルキレン、フエニレンジ（C₁
〜C₃アルキレン）、１もしくは２個の酸素もしく
はイオウ複素鎖原子を有しかつ２〜10個の炭素原
子を有する複素脂肪族の２価の基、１もしくは２
個の酸素、イオウもしくは窒素の複素環原子およ
び環中に５もしくは６個の原子を有する複素環族
の２価の基または二量化されたエチレン系不飽和
C₈〜C₂₆脂肪酸から両方のカルボン酸基を除去し
て得られた２価の残基であり、R′は２価のポリ
オキシアルキレンホモポリマーまたはコポリマー
の基であり、そしてｎは２〜10である。） を有し、前記水溶性または水分散性塩は20000以
下の平均分子量を有し、水溶性または水分散性塩
はポリアミドの末端カルボン酸基および／または
末端アミン基により形成されている。 前記R′はオキシアルキレン中に２〜４個の炭
素原子および72〜2000の平均分子量を有する２価
のポリオキシアルキレンホモポリマーまたはオキ
シアルキレン基中に２〜４個の炭素原子および86
〜2000の平均分子量を有する２価のポリオキシア
ルキレンコポリマーの基である。 式(1)のポリアミドの末端カルボン酸基の塩は本
発明の水性金属加工液組成物の実施において好ま
しい。 本発明の水性金属加工液組成物は、有利な潤滑
性安定性、安全性、環境および廃棄の特性を示
す。 本発明による水性金属加工液は、金属加工法、
たとえば、フライス削り、きりもみ加工、ねじ立
て、研削、丸削、引抜、リーマ通し、押抜き、ヘ
ら押し、および圧延における金属加工液として有
効である。 前記ポリアミドの塩のポリアミド部分は式(1)に
したがい、ここでＲは２価の脂肪族基、好まし
くは２価の脂肪族炭化水素基、より好ましくは
C₂〜C₁₂アルキレンまたはC₂〜C₁₀アルケニレン基
であり、Ｒは２価の芳香族基、好ましくはフエ
ニレン基であり、Ｒは２価のアリール脂肪族
基、好ましくはフエニル置換C₂〜C₁₀の２価の脂
肪族基またはアルキレン基中に１〜３個の炭素原
子を有するフエニルジアルキレン基

【式】であり、Ｒ は２価の環式脂肪族基、好ましくはC₄〜C₆環式
脂肪族炭化水素基であり、Ｒは酸素もしくはイ
オウの複素鎖の原子を有する２価の複素脂肪族
基、好ましくは１〜２個の酸素もしくはイオウの
複素鎖の原子と２〜10個の炭素原子を有する２価
の複素脂肪族基であり、Ｒは酸素、イオウまた
は窒素の複素環の原子を有する２価の複素環族
基、好ましくは１〜２個の酸素、イオウまたは窒
素の複素環の原子と環中に５〜６個の原子を有す
る２価の複素環族基であり、Ｒは二量化された
エチレン系不飽和C₈〜C₂₆脂肪酸から両方のカル
ボン酸基を除去して得られた２価の残基であり、
R′は２価のポリオキシアルキレンホモポリマ
ーの基、好ましくはオキシアルキレン基中に２〜
４個の炭素原子および約72〜約2000の平均分子量
を有する２価のポリオキシアルキレンホモポリマ
ーの基であり、R′は２価のポリオキシアルキ
レンコポリマーの基、好ましくはオキシアルキレ
ン基中に２〜４個の炭素原子および約86〜約2000
の平均分子量を有する２価のポリオキシアルキレ
ンコポリマーであり、式のポリアミドの塩は前
記ポリアミドの末端カルボン酸基の塩、好ましく
はアルカリ金属、アンモニウムまたは有機アミン
塩であり、式(1)の水溶性もしくは水分散性ポリ
アミドの水溶性もしくは水分散性の塩は、前記水
溶性もしくは水分散性ポリアミドの末端カルボン
酸基の塩、好ましくはアルカリ金属、アンモニウ
ムまたは有機アミンの塩であり、式(1)の水溶性
ポリアミドの水溶性もしくは水分散性の塩は、前
記水不溶性ポリアミドの末端カルボン酸の塩、好
ましくはアルカリ金属、アンモニウムまたは有機
アミンの塩であり、式(1)のポリアミドの塩は、
前記ポリアミドの末端アミン基の塩であり、式
(1)の水溶性もしくは水分散性ポリアミドの水溶性
もしくは水分散性の塩は、前記ポリアミドの末端
アミンの塩であり、式(1)の水不溶性ポリアミド
の水溶性もしくは水不溶性の塩は、前記ポリアミ
ドの末端アミン基の塩であり、式(1)のポリアミ
ドの塩は、記ポリアミドの末端カルボン酸基およ
び末端アミン基の両者の塩であり、式(1)の水溶
性もしくは水分散性ポリアミドの水溶性もしくは
水分散性の塩は、前記ポリアミドの末端カルボン
酸基および末端アミン基の両者の塩であり、そし
て式(1)の水不溶性ポリアミドの水溶性もしくは
水分散性の塩は、前記ポリアミドの末端カルボン
酸基および末端アミン基の両者の塩である。 Ｒが２価の脂肪族基であるとき、それは直鎖も
しくは分枝鎖の飽和もしくは不飽和であることが
でき、好ましくはそれは２〜12個の炭素原子を有
する２価の直鎖もしくは分枝鎖の、飽和もしくは
モノエチレン系不飽和の脂肪族炭化水素基であ
る。２価の脂肪族基の例は、次のとおりである：
エチレン、１，３−プロピレン、１，２−プロピ
レン、１，４−ブチレン、１，３−ブチレン、ビ
ニレン、１，６−ヘキシレン、１，８−オクチレ
ン、１，10−デシレンおよび２−ドデセニレン。
Ｒが２価の芳香族基、好ましくはフエニレンであ
るとき、例は次のとおりである：１，２−フエニ
レン、１，３−フエニレンおよび１，４−フエニ
レン。Ｒとして、２価のアリール脂肪族基、好ま
しくはアルキレン基へ結合したフエニル基または
ベンゼン環へ結合した２つのアルキレン基を有す
る２価のアリール脂肪族基を使用することがで
き、その例は次のとおりである：２−フエニル−
１，３−プロピレン、２−フエニル−１，１−エ
チレン、フエニレン−１，２−ジメチレン、フエ
ニレン−１，３−ジメチレン、フエニレン−１，
４−ジメチレンおよびフエニレン−１，４−ジエ
チレン。Ｒが２価の環式脂肪族基であるとき、そ
れは環中に０ないし２つの二重結合をもつことが
でき、好ましくは環中に０ないし２つの二重結合
を有するC₄〜C₆炭素環の２価の環式脂肪族基で
あり、その例は次のとおりである：１，２−シク
ロブチレン、１，３−シクロペンチレン、１，４
−シクロヘキシレン、１，３−シクロブチレン、
３−シクロブテン−１，２−イレン、１，２−シ
クロヘキシレン、２，５−シクロヘキサジエン−
１，４−イレンおよび３−シクロヘキセン−１，
２−イレン。Ｒが酸素もしくはイオウの複素鎖の
原子を有する２価の複素脂肪族基、好ましくは１
もしくは２個の酸素もしくはイオウの複素鎖の原
子および２〜６個の炭素原子をもつ２価の複素脂
肪族基であるとき、その例は次のとおりである： −CH₂−Ｏ−CH₂−、−CH₂−Ｓ−CH₂−、−
CH₂−CH₂−Ｓ−CH₂−CH₂−、−CH₂−CH₂−
CH₂−Ｓ−CH₂−CH₂−CH₂−および−CH₂−
CH₂−CH₂−Ｓ−Ｓ−CH₂−CH₂−CH₂−。Ｒは
１もしくは２個の酸素、イオウもしくは窒素の環
原子を有する２価の複素環族基、好ましくは１個
の酸素、イオウもしくは窒素の複素環原子と環中
に５〜６個の原子を有する２価の複素環族基であ
ることができ、その例は次のとおりである：２，
３−チオフエネジイル、２，５−チオフエネジイ
ル、２，３−ピラゾレジイル、２，４−フランジ
イル、２，５−フランジイル、３，４−フランジ
イル、２，３−ピリジンジイル、２，５−ピリジ
ンジイル、３，５−ピリジンジイル、２，４−ピ
ロロレジイル、２，３−ピラジンジイルおよび
２，６−ピラジンジイル。 式(1)のポリアミドの製造、本発明の水性金属加
工液組成物の実施において使用できるジカルボン
酸の例は、次のとおりであるが、これらに限定さ
れない：コハク酸、イソコハク酸、クロロコハク
酸、グルタル酸、ピロ酒石酸、アジピン酸、クロ
ロアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、クロロ
スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシ
ル酸、オクタデカン二酸、タプシン酸（thapsic
acid）、エイコサン二酸、マレイン酸、フマル酸、
シトリコン酸（citriconic acid）、メサコン酸、
アコニチン酸、１，２−ジベンゼンジカルボン
酸、１，３−ベンゼンジカルボン酸、１，４−ベ
ンゼンジカルボン酸、テトラクロロフタル酸、テ
トラヒドロフタル酸、クロレンド酸（chlorendic
acid）、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイ
ソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、フエニ
ルコハク酸、２−フエニルペンタン二酸、チオジ
プロピオン酸、C₈〜C₂₆モノマーの不飽和脂肪酸
の二量化のカルボン酸生成物、たとえば、次の文
献に記載されているもの：米国特許第2482760号
明細書（C.C.Goebel−1949年９月27日）、米国特
許第2482761号明細書（C.C.Gebel−1949年９月
27日）、米国特許第2731481号明細書（S.A.
Harrison−1956年１月17日）、米国特許第
2793291号明細書（F.O.Borret et a1 −1957年
５月21日）、米国特許第2964545号明細書（S.A.
Harrison−1960年12月13日）、米国特許第
2978468号明細書（B.L.Hamp−ton−1961年４月
４日）、米国特許第3157681号明細書（E.M.
Fisher−1964年11月17日）および米国特許第
3256304号明細書（C.M.Fisher et a1.−1966年６
月）、不飽和脂肪族とα，β−エチレン系不飽和
カルボン酸（例、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸またはフマル酸）とのデイールスーアル
ダー型反応のカルボン酸生成物、たとえば、米国
特許第2444328号明細書（C.M.Blair、Jr.−1948
年６月29日）おいて教示されているもの、および
３〜４個の炭素原子のα，β−エチレン系不飽和
アルキルモノカルボン酸またはジカルボン酸
（例、それぞれアクリル酸およびフマル酸）およ
びピメリン酸またはアビエチン酸のデイールスー
アルダー付加物。二量化されたC₈〜C₂₆モノマー
の不飽和脂肪族の例は、エメリー・インダストリ
ーズ社から入手できるEmpol 1014二量体酸およ
びEmpol 1016二量体酸のような製品であるが、
これらに限定されない。デイールスーアルダー型
反応のカルボン酸生成物の例として：商業的にウ
エストバコ・コーポレーシヨンから入手できる
Westvaco 二酸1525およびWestvaco 二酸1550
を述べることができる。本発明の水性金属加工液
組成物の実施のための式(1)のポリアミドの製造に
使用できるジカルボン酸の追加の例は、次のとお
りである：４，4′−ジチオジ酪酸、カルボキシ酢
酸、２，３−チオフエンジカルボン酸、２，４−
チオフエンジカルボン酸、２，５−チオフエンジ
カルボン酸、２，３−ピラゾールジカルボン酸、
２−イミダゾリンジカルボン酸、ベンジルマロン
酸、フエニルジ酢酸、フエニルジプロピオン酸、
２，３−フランジカルボン酸、２，４−フランジ
カルボン酸、２，５−フランジカルボン酸、３，
４−フランジカルボン酸、２，４−ピロールジカ
ルボン酸、２，３−ピリジンジカルボン酸、２，
４−ピリジンジカルボン酸、２，５−ピリジンジ
カルボン酸、２，６−ピリジンジカルボン酸、
３，４−ピリジンジカルボン酸、３，５−ピリジ
ンジカルボン酸、１，４−ピペラジンジカルボン
酸、２，３−ピラジンジカルボン酸、２，５−ピ
ラジンジカルボン酸および２，６−ピラジンジカ
ルボン酸。 ジカルボン酸の代わりに、酸が無水物および酸
ハロゲン化物、酸塩化物を形成する場合、対応す
る無水物または酸ハロゲン化物を使用できる。ジ
カルボン酸の対応する酸ハロゲン化物を使用して
式(1)のポリアミドを製造するとき、酸ハロゲン化
物とアミン基末端ポリオキシアルキレンのホモポ
リマーまたはコポリマーのアミンとの反応により
生成した、ポリアミド生成物の末端酸ハロゲン化
物基を、対応するカルボン酸基に変えることは、
もちろん、必要である。このような末端酸ハロゲ
ン化物基のカルボン酸基への転化は、既知の方法
で実施できる。 式(1)によると、R′は２価のポリオキシアルキ
レンのホモポリマーまたはコポリマーの基であ
る。このような２価の基は、ポリオキシアルキレ
ンのホモポリマーまたはコポリマーのジアミンか
ら、前記ホモポリマーおよびコポリマーのジアミ
ンからの両末端アミン基の除去により、誘導され
る。２価のポリオキシアルキレンホモポリマーお
よびコポリマーの基の例は、次のとおりである：
ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピ
レンジアミン、ポリオキシブチレンジアミン、ポ
リオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロツ
クおよびランダムコポリマージアミン、ポリオキ
シプロピレン／ポリオキシエチレン／ポリオキシ
プロピレンブロツクコポリマージアミン、ポリオ
キシブチレン／ポリオキシエチレン／ポリオキシ
ブチレンブロツクコポリマージアミン、ポリオキ
シブチレン／ポリオキシプロピレン／ポリオキシ
ブチレンブロツクコポリマージアミン、ポリオキ
シプロピレン／ポリオキシブチレン／ポリオキシ
プロピレンブロツクコポリマージアミン、ポリオ
キシエチレン／ポリオキシブチレンブロツクまた
はランダムコポリマージアミンおよびポリオキシ
プロピレン／ポリオキシブチレンブロツクまたは
ランダムコポリマージアミンのようなポリオキシ
アルキレンホモポリマーおよびコポリマージアミ
ンから両末端アミン基を除去して得られた２価の
基。ポリオキシアルキレンブロツクの長さ、すな
わち、ブロツク中のオキシアルキレン基の数、は
変化できる。２価のポリオキシアルキレンコポリ
マーの基がブロツクタ−ポリマーの基（例、ポリ
オキシプロピレン／ポリオキシエチレン／ポリオ
キシプロピレンブロツクターポリマー、ポリオキ
シエチレン鎖の両端のオキシプロピル化により製
造）であるとき、末端ポリオキシアルキレンブロ
ツクは、それぞれオキシエチレン、オキシプロピ
レンまたオキシブチレンの単位を２つ程度に少な
く含有するポリオキシエチレン、ポリオキシプロ
ピレンまたはポリオキシブチレンのブロツクであ
ることができ、あるいは３から20までのオキシア
ルキレン単位が末端ブロツク中に存在できる。(1)
式(1)のポリアミドのR′の２価の基の源でありか
つ(2)式(1)のポリアミドの製造に使用できる、ポリ
オキシアルキレンホモポリマーまたはコポリマー
のジアミンの分子量は広い範囲にわたつて変化で
きるが、好ましくは72〜約4000、より好ましくは
約72〜約2000の範囲の平均分子量を有するポリオ
キシアルキレンホモポリマーおよびコポリマージ
アミンを使用する。式(1)のポリアミドは、２価の
R′基の末端第二炭素原子（すなわち、１つの結
合水素を有する炭素原子）へ結合した末端アミン
基またはその塩を有する。 式(1)のポリアミドの末端カルボン酸基のアミン
塩を形成するため、本発明の実施において使用で
きる有機アミンとして、次のものを使用できる：
アルキル第一アミン、アルキル第二アミン、アル
キル第三アミン、好ましくはモノアルカノールア
ミン、ジアルカノールアミンまたはトリアルカノ
ールアミン。アミンのアルキル基中に２〜８個の
炭素原子を有するカルボン酸のアルキル第一アミ
ン、第二アミンおよび第三アミンの塩を、本発明
の実施において使用できる。しかしながら、アル
カノール基が２〜８個の炭素原子を含有しかつ本
発明の実施において分枝鎖または直鎖であること
ができる、カルボン酸基のモノアルカノールアミ
ン、ジアルカノールアミンおよびトリアルカノー
ルアミンの塩を使用することが好ましい。アルカ
ノール基が２〜８個の炭素原子を有する、カルボ
ン酸基のモノアルカノールアミンおよびトリアル
カノールアミンの塩の使用は、本発明の実施にお
いて、さらになお好ましい。末端カルボン酸基の
アミン塩を形成するために使用できる他の有機ア
ミンの例は、次のとおりである：C₂〜C₆アルキ
レンジアミン、ポリ（C₂〜C₄オキシアルキレン）
ジアミン、分子量約200〜約900、Ｎ−C₁〜C₈ア
ルキルC₂〜C₆アルキレンジアミン、Ｎ，N′−ジ
C₁〜C₈アルキルC₂〜C₆アルキレンジアミン、Ｎ，
Ｎ，N′−トリC₁〜C₈アルキルC₂〜C₆アルキレン
ジアミン、Ｎ，Ｎ，N′，N′−テトラC₁〜C₈アル
キルC₂〜C₆アルキレンジアミン、Ｎ−アルカノ
ールC₂〜C₆アルキレンジアミン、Ｎ，N′−ジア
ルカノールC₂〜C₆アルキレンジアミン、Ｎ，Ｎ，
N′，N′−テトラアルカノールC₂〜C₆アルキレン
ジアミンおよびCH₃CH₂O（CH₂CH₂O）
nCH₂CH₂CH₂CNH₂、ここでｎは１または２で
ある。アルキル基およびアルカノール基中に２〜
８個の炭素原子を有するアルキルアルカノールア
ミンを、本発明の実施において有機アミンとして
使用することもできる。 本発明の実施において、式(1)のポリアミドの末
端カルボン酸基のアルキルアミン塩を形成するた
めに使用できるアルキルアミンの例は、次のとお
りであるが、これらに限定されない：エチルアミ
ン、ブチルアミン、プロピルアミン、イソプロピ
ルアミン、第二ブチルアミン、第三ブチルアミ
ン、ヘキシルアミン、イソヘキシルアミン、ｎ−
オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ジ
エチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピ
ルアミン、ジブチルアミン、ジ第三ブチルアミ
ン、ジヘキシルアミン、ジｎ−オクチルアミン、
ジ２−エチルヘキシルアミン、トリエチルアミ
ン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミ
ン、トリブチルアミン、トリ第二ブチルアミン、
トリヘキシルアミン、トリｎ−オクチルアミンお
よび２−エチルヘキシルアミン。本発明の実施に
おいて、末端カルボキシル基のアルカノールアミ
ン塩の製造に使用できるアルカノールアミンの例
は、次のとおりであるが、これらに限定されな
い：モノエタノールアミン、モノブタノールアミ
ン、モノプロパノールアミン、モノイソプロパノ
ールアミン、モノイソブタノールアミン、モノヘ
キサノールアミン、モノオクタノールアミン、ジ
エタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイ
ソプロパノールアミン、ジブタノールアミン、ジ
ヘキサノールアミン、ジイソヘキサノールアミ
ン、ジオクタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、トリプロパノールアミン、トリイソプロパノ
ールアミン、トリブタノールアミン、トリイソブ
タノールアミン、トリヘキサノールアミン、トリ
イソヘキサノールアミン、トリオクタノールアミ
ンおよびトリイソオクタノールアミン。本発明の
実施において、式(1)のポリアミドの末端カルボン
酸基の有機アミン塩の製造に、次のようなアミン
を使用することもできる：メトキシプロピルアミ
ン、ジメチルアミノプロピルアミン、１，３−プ
ロピレンジアミン、エチレンジアミン、３−（２
−エトキシエトキシ）プロピルアミン、Ｎ，Ｎ，
N′，N′−テトラメチル−１，３−ブタンジアミ
ン、モノエタノールエチレンジアミン、Ｎ，
N′−ジエタノールエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，
N′，N′−テトラヒドロキシメチルエチレンジア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミンおよび
Ｎ−エチルジエタノールアミン。 式(1)のポリアミドの末端カルボン酸基の有機ア
ミン塩は、よく知られた方法により、たとえば、
有機アミンを式(1)のポリアミドへ水性媒質の存在
で加えるか、あるいは逆に式(1)のポリアミドを有
機アミンへ水性媒質の存在で加えることによつ
て、製造できる。別の方法において、水性媒質を
省略するか、あるいは水性媒質の代わりに不活性
有機媒質を使用することができる。 本発明の水性金属加工液組成物の実施におけ
る、式(1)のポリアミドの末端カルボン酸基のアル
カリ金属塩は、たとえば、リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムの塩で
ある。しかしながら、式(1)のポリアミドの末端カ
ルボン酸基のアルカリ金属塩のうちで、リチウ
ム、ナトリウムおよびカリウムの塩は好ましい。
式(1)のポリアミドの末端カルボン酸基のアルカリ
金属の形成は、既知の方法により、たとえば、式
(1)のポリアミドをアルカリ金属の水酸化物へ水性
媒質の存在で加えることによつて達成できる。 本発明の水性金属加工液組成物の実施におけ
る、式(1)のポリアミドの末端アミン基の塩、すな
わち、前記ポリアミドの末端アミン基の塩をつく
ることにより形成される式(1)のポリアミドの塩
は、ａ）アミンの水素の両方を有機（例、アルキ
ル）基で置換することにより形成された、末端ア
ミンの第四アンモニウム塩、ｂ）無機酸塩（例、
塩化水素酸塩）、ｃ）有機酸塩またはｄ）末端ア
ミン基のアルキルハライド（例、メチルクロライ
ド）であることができる。本発明の１つのポリア
ミド分子の末端アミン基と本発明の他のポリアミ
ド分子の末端カルボン酸基との相互作用によつて
形成される、水溶性もしくは水分散性の塩も、本
発明の水性金属加工液組成物の実施において考え
られる。 本発明の実施のための、式(1)のポリアミドの製
造において、ジカルボン酸、その対応する無水物
または対応する酸ハロゲン化物を使用できる。 本発明の水性金属加工液組成物の実施におい
て、式(1)のポリアミドの製造に、よく知られた方
法を使用できる。たとえば、適当なジカルボン酸
を適当なポリオキシアルキレンジアミンと、反応
条件に１：１のモル比で不活性有機媒質中で、反
応中形成する水を連続的に除去しながら、反応さ
せることができる。次いで、生ずるポリマーを不
活性有機反応媒質から、濾過または有機媒質の蒸
発のような方法によつて、単離することができ
る。この反応は、ａ）室温において、ｂ）大気圧
あるいは大気圧より低い圧力または高い圧力にお
いて、ｃ）触媒を用いてあるいは用いないで、
ｄ）不活性雰囲気（例、窒素）を使用してあるい
は使用しないで、そして、ｅ）不活性反応媒質の
不存在で実施できる。 本発明の水性金属加工液を製造するために、よ
く知られた慣用の方法および装置を使用できる。
このような方法の一例として、式(1)の水溶性もし
くは水分散性ポリアミドの水溶性もしくは水分散
性の塩を水へ加えることである。さらに他の方法
において、式(1)の水不溶性ポリアミドの水溶性も
しくは水分散性の塩を水へ加えることである。水
性金属加工液組成物を製造するなお他の例におい
て、水を式(1)の水溶性もしくは水分散性ポリアミ
ドの水溶性もしくは水分散性の塩、または式(1)の
水不溶性ポリアミドの水溶性もしくは水分散性の
塩へ加えることができる。本発明の水性金属加工
液組成物を製造する方法のさらに他の例におい
て、塩形成化合物（例、有機アミン）を水に加
え、次いで式(1)の水溶性もしくは水分散性ポリア
ミドを生じた水溶性へ加えることができる。式(1)
の水溶性もしくは水分散性ポリアミドを水に加
え、次いでそれに塩形成化合物（例、有機アミ
ン）を、本発明の水性金属加工液組成物の製造に
おいて、加えることができる。 本発明の水性金属加工液組成物中のａ）式(1)の
水溶性もしくは水分散性ポリアミドの水溶性もし
くは水分散性の塩またはｂ）式(1)の水不溶性ポリ
アミドの水溶性もしくは水分散性の塩の濃度は、
水性金属加工液組成物の合計重量に基づいて、広
い範囲で、たとえば、0.01〜99重量、好ましくは
0.01〜20重量％、より好ましくは0.03〜10重量％
の範囲で変化することができる。本発明の水性金
属加工液組成物中に、前記組成物の合計重量に基
づいて、約１〜99.99重量％の水が存在すること
ができる。 種々の添加剤、たとえば、腐抑制剤、消泡剤、
殺菌剤、除ばい剤、界面活性剤、極圧添加剤、酸
化防止剤および補助的な水溶性もしくは水分散性
潤滑剤を、本発明の水性金属加工液組成物へ、普
通の量で加えることができる。 本発明の水性金属加工液組成物の実施におい
て、水と、潤滑剤として、式(1)の水溶性もしくは
水分散性ポリアミドの水溶性もくは水分散性の塩
とからなり、Ｒが二量化されたC₁₈不飽和脂肪酸
からカルボン酸基を除去することによつて誘導さ
れた２価の基の残基であり、そしてR′がポリア
ミドの末端アミン基へ結合した末端第二炭素原子
を有する２価のポリオキシアルキレン鎖である、
組成物が提供される。 次の実施例により、本発明をさらに説明する。 これらの実施例において、特記しないかぎり、
すべての量および百分率は重量により、そしてす
べての温度はセ氏である。 実施例 １〜43 これらの実施例は、式(1)の種々のポリアミドを
教示する。ポリアミドは、下表において、製造に
使用したジカルボン酸およびジアミンの反応成分
と、分子量で表わす。ポリアミドは、常法により
製造した。それらのうち、２つの例は次のとおり
である。 方法 撹拌機とトラツプを備える反応フラスコに、
34.43g（0.2モル）のシクロヘキサン−１，４−ジ
カルボン酸、125.46g（0.2モル）のJeffamine
ED−600（テキサコ・ケミカル・カンパニーから
入手できる、第一アミン末端プロピレンオキシド
の末端を有するポリオキシエチレンである、約
600の平均分子量のジアミン）および150mlのキシ
レンを入れた。この反応混合物をかきまぜ、還流
加熱した。還流とかきまぜを73時間続けると、
１）6.7mlの水（理論値の100％）が集められ、そ
して２）粘稠な、濁つた、こはく色の反応混合物
が得られた。キシレンを反応混合物から回転蒸発
器により除去すると、153.9gの酸価14.2および中
和価12.8のガラス状のこはく色の固体が得られ
た。 方法 93.4g（0.16モル）の二量体酸（下の(a)参照）お
よび154.7g（0.16モル）のJeffamine ED−900
（下の(h)参照）を、反応フラスコに入れた。この
フラスコの内容物を230〜255℃に加熱し、37時間
かきまぜると同時に、５〜７mmHgに減圧して、
わずかに窒素を放出させて、反応により生成した
水を除去した。水はドライアイスのトラツプ中に
集めた。反応期間の終りにおいて、フラスコの内
容物を、窒素の雰囲気のもとに、室温に冷却し
た。1.3の酸価と0.5の中和価を示す生成物が得ら
れた。 下表に記載するジカルボン酸およびジアミンの
反応成分は、次のとおりである。 (a) 二量体酸3680−Hystrene 3680−80％の二
量体酸、酸価190−197、けん化価191−199、中
性当量285−295、モノマーの酸１％max、25
℃における粘度（cst）8000、不けん化物1.0、
モノマー微量、二量体83、三量体17、ハムコ・
シエフイールド・ケミカル・インコーポレーテ
ツドから入手できる。Hystreneはハムコ・シ
エフイールド・ケミカル・インコーポレーテツ
ドの登録商標である。 (b) 二量体酸3675CS−Hystrene 3675CS−75％
の二量体酸、３％のモノマー、酸価194−201、
けん化価196−203、中性当量279−289、モノマ
ー酸３〜4max、25℃の粘度（cst）12000、不
けん化物1.0、モノマー３、二量体85、三量体
12、ハムコ・シエフイールド・ケミカル・イン
コーポレーテツドから入手できる。Hystrene
はハムコ・シエフイールド・インコーポレーテ
ツドの登録商標である。 (c) Empol 1014二量体酸、重合した脂肪後、典
型的組成：95％の二量体酸（C₃₆二塩基酸）、分
子量約565、４％の三量体酸（C₅₄三塩基酸）分
子量約845、および１％の一塩基酸（C₁₈脂肪
酸）、分子量約282、エメリー・インダストリー
ズ、インコーポレーテツドから入手できる。 (d) Westvaco 二酸1525：タル油とアクリル酸
とデイールスーアルダー反応生成物、ウエスト
バコ・コーポレーシヨンから入手できる。 (e) Westvaco 二酸1550：タル油とアクリル酸
とデイールスーアルダー反応生成物、約10％の
モノ酸を含有するように精製されている、ウエ
ストバコ・コーポレーシヨンから入手できる。 (f) DBD−Dupont DBD−高分子量の二塩基酸
の二塩基酸混合物、主としてC₁₂およびC₁₁、典
型的な組成：ドデカンジオン酸34重量％、ウン
デカンジオン酸50重量％、セバシン酸７重量
％、他の二塩酸8.5重量％、一塩基酸１重量％、
ニトロ二塩基酸7.2重量％、他の有機ニトロ化
合物0.9重量％、無機の窒素化合物、0.9重量
％、水0.5重量％、合計の窒素0.9重量％、灰色
フレーク状固体、軟化点85〜95℃、および平均
分子量215、イー・アイ・デユポン・デ・ニモ
アス・アンド・カンパニー・インコーポレーテ
ツドから入手できる。 (g) Jeffamine D230：第一アミン末端ポリオキ
シプロピレンジアミン、平均分子量約230、テ
キサコ・ケミカル・カンパニーから入手でき
る。 (h) Jeffamine D400：第一アミン末端ポリオキ
シプロピレンジアミン、平均分子量約400、テ
キサコ・ケミカル・カンパニーから入手でき
る。 (i) Jeffamine D2000：第一アミン末端ポリオ
キシプロピレンジアミン、平均分子量約2000、
テキサコ・ケミカル・カンパニーから入手でき
る。 (j) Jeffamine ED600：ジアミン、平均分子量
約600、第一アミン末端プロピレンオキシドの
末端を有するポリオキシエチレン、テキサコ・
ケミカル・カンパニーから入手できる。 (h) Jeffamine ED900：ジアミン、平均分子量
約900、第一アミン末端プロピレンオキシドの
末端を有するポリオキシエチレン、テキサコ・
ケミカル・カンパニーから入手できる。 (l) Jeffamine ED2001：ジアミン、平均分子量
約2000、第一アミン末端プロピレンオキシドの
末端を有するポリオキシエチレン、テキサコ・
ケミカル・カンパニーから入手できる。 (m) Dow XA1332：ジアミン、第一アミン末
端プロピレンオキシドの末端を有する、分子量
400のポリオキシエチレン、ダウ・ケミカル・
カンパニーから入手できる。 (n) Dow XA1333：ジアミン、第一アミン末端
プロピレンオキシドの末端を有する、分子量
600のポリオキシエチレン、ダウ・ケミカル・
カンパニーから入手できる。 Jeffamineはテキサコ・ケミカル・カンパニー
の登録商標であり、そしてDowはダウ・ケミカ
ル・カンパニーの登録商標である。

【表】

【表】 実施例 43〜113 これらの実施例は、下表に示すように、本発明に
よる水性金属加工液組成物を明らかにする。

【表】

【表】

【表】 実施例 114〜184 実施例43〜113の配合物の各々の500gを水で
3000gに希釈し、次いで生ずる希釈された配合物
を次の試験手順に従い潤滑度について評価した。 試験手順 くさび形高速工具を、壁厚さが0.635cmの回転
する（26.8／分の表面速度）SAE1020鋼管の端へ
押しつけた。工具の送り力は管壁中にＶ型みぞを
形成するのに十分であり、削くずは２片（１片が
くさび形工具の各面から）で切削区域から流出す
る。加工片の回転および工具の送りの結果として
の工具への力を、サンボーン（sanborn）レコー
ダーへ接続された工具ポスト動力計により測定す
る。工具組立物への削くずの溶接は、削くずの流
れの妨害および加工物の回転への抵抗の増大に反
映される。切削試験は、作業を通じて、循環する
試験流体を工具と削くずの界面にあふれさせなが
ら実施する。工具および加工物はこの時間の間一
定の動的接触にあり、そして試験は、各切削へり
のすべてに沿つて完全な接触が達成されるまで、
開始しなかつた。 上の試験手順に従つて得られた結果を、下表に
記載する。比較例として水のみで同様の試験を実
施したが、その力は実施例114〜184のいずれの力
よりも大きかつた。したがつて本発明に係る水性
金属加工液の潤滑特性の優秀性が証明された。

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 水；および (b) (i) ポリオキシアルキレンジアミンから誘導
   され、同一分子中に１個の末端カルボン酸基
   と第２級炭素原子に結合された１個の末端ア
   ミン基とを有し、かつ重合度が２〜10である
   水溶性もしくは水分散性のポリアミド誘導体
   の水溶性または水分散性塩、および (ii) ポリオキシアルキレンジアミンから誘導さ
   れ、同一分子中に１個の末端カルボン酸基と
   第２級炭素原子に結合された１個の末端アミ
   ン基とを有し、かつ重合度が２〜10である水
   不溶性のポリアミド誘導体の水溶性または水
   分散性塩から成る群より選ばれた潤滑剤化合
   物； を含む水性金属加工液組成物であり、 前記ポリアミドは次式 （式中、ＲはC₂〜C₁₂アルキレン、C₂〜C₁₀アルケ
   ニレン、フエニレン、C₄〜C₆環式脂肪族、フエ
   ニル置換C₂〜C₁₀アルキレン、フエニレンジ（C₁
   〜C₃アルキレン）、１もしくは２個の酸素もしく
   はイオウ複素鎖原子を有しかつ２〜10個の炭素原
   子を有する複素脂肪族の２価の基、１もしくは２
   個の酸素、イオウもしくは窒素の複素環原子およ
   び環中に５もしくは６個の原子を有する複素環族
   の２価の基または二量化されたエチレン系不飽和
   C₈〜C₂₆脂肪酸から両方のカルボン酸基を除去し
   て得られた２価の残基であり、R′は２価のポリ
   オキシアルキレンホモポリマーまたはコポリマー
   の基であり、そしてｎは２〜10である。） を有し、前記水溶性または水分散性塩は20000以
   下の平均分子量を有し、水溶性または水分散性塩
   はポリアミドの末端カルボン酸基および／または
   末端アミン基により形成されている； ことを特徴とする前記水性金属加工液組成物。 ２ 水溶性もしくは水分散性ポリアミドの水溶性
   もしくは水分散性の塩はポリアミドの末端カルボ
   ン酸基の塩であり、そして水不溶性ポリアミドの
   水溶性もしくは水分散性の塩はポリアミドの末端
   カルボン酸基の塩である特許請求の範囲第１項記
   載の水性金属加工液組成物。 ３ 潤滑剤化合物が水溶性もしくは水分散性ポリ
   アミドの水溶性もしくは水分散性の塩である特許
   請求の範囲第１項記載の水性金属加工液組成物。 ４ 潤滑化合物が水不溶性ポリアミドの水溶性も
   しくは水分散性の塩である特許請求の範囲第１項
   記載の水性金属加工液組成物。 ５ 前記塩がポリアミドの末端カルボン酸基の塩
   である特許請求の範囲第３または４項記載の水性
   金属加工液組成物。 ６ 塩がアルカリ金属、アンモニウムまたは有機
   アミンの塩である特許請求の範囲第５項記載の水
   性金属加工液組成物。 ７ 有機アミンがアルカノール基中に２〜４個の
   炭素原子を有するモノ、ジまたはトリ（アルカノ
   ール）アミンである特許請求の範囲第６項記載の
   水性金属加工液組成物。 ８ 有機アミンがトリアルカノールアミンである
   特許請求の範囲第７項記載の水性金属加工液組成
   物。 ９ R′が86〜4000の平均分子量を有する２価の
   ポリオキシアルキレンコポリマーの基である特許
   請求の範囲第３または４項記載の水性金属加工液
   組成物。 １０ ＲがC₂〜C₁₀アルキレン基またはC₂〜C₁₀ア
   ルケニレン基である特許請求の範囲第７項記載の
   水性金属加工液組成物。 １１ Ｒがフエニレン基である特許請求の範囲第
   ７項記載の水性金属加工液組成物。 １２ Ｒが二量化されたエチレン系不飽和C₈〜
   C₂₆脂肪酸から両方のカルボン酸基を除去して得
   られた２価の基の残基である特許請求の範囲第７
   項記載の水性金属加工液組成物。 １３ 塩がポリアミドの末端アミン基の塩である
   特許請求の範囲第３または４項記載の水性金属加
   工液組成物。 １４ 潤滑剤化合物が組成物の合計重量に基づい
   て0.01〜99重量％の範囲の量で存在する特許請求
   の範囲第１項記載の水性金属加工液組成物。 １５ １(a) 水；および (b) 次式 （式中、ＲはC₂〜C₁₂アルキレン、C₂〜C₁₀アル
   ケニレン、フエニレン、C₄〜C₆環式脂肪族、
   フエニル置換C₂〜C₁₀アルキレン、フエニレ
   ンジ（C₁〜C₃アルキレン）、１もしくは２個
   の酸素もしくはイオウ複素鎖原子を有しかつ
   ２〜10個の炭素原子を有する複素脂肪族の２
   価の基、１もしくは２個の酸素、イオウもし
   くは窒素の複素環原子および環中に５もしく
   は６個の原子を有する複素環族の２価の基ま
   たは二量化されたエチレン系不飽和C₈〜C₂₆
   脂肪酸から両方のカルボン酸基を除去して得
   られた２価の残基であり、R′は２価のポリ
   オキシアルキレンホモポリマーまたはコポリ
   マーの基であり、そしてｎは２〜10である。） を有する (i) ポリオキシアルキレンジアミンから誘導
   され、同一分子中に１個の末端カルボン酸
   基と第２級炭素原子に結合された１個の末
   端アミン基とを有し、かつ重合度が２〜10
   である水溶性もしくは水分散性のポリアミ
   ド誘導体の水溶性または水分散性塩、およ
   び (ii) ポリオキシアルキレンジアミンから誘導
   され、同一分子中に１個の末端カルボン酸
   基と第２級炭素原子に結合された１個の末
   端アミン基とを有し、かつ重合度が２〜10
   である水不溶性のポリアミド誘導体の水溶
   性または水分散性塩から成る群より選ばれ
   た潤滑剤化合物であり、 前記水溶性または水分散性塩は20000以下の平
   均分子量を有し、水溶性または水分散性塩はポリ
   アミドの末端カルボン酸基および／または末端ア
   ミン基により形成されている潤滑剤化合物からな
   る水性金属加工液組成物の存在下で金属を加工す
   る工程からなる金属の加工法。